Investigacin David Stiven vila Gonzlez Miguel ngel Bermeo
Investigación David Stiven Ávila González Miguel Ángel Bermeo Ayerbe Fabián Andrés Merchán Jimenez Alejandra María González Correal Enrique González Guerrero
AGENDA Solución Requerimientos Oportunidad Arquitectura Prototipo Resultados
OPORTUNIDAD
CONTEXTO Rama de investigación en SIDRE Robots actores basados en modelo BDI - Robot versátil - Enseñar diferentes materias
OBJETIVOS Desarrollar una plataforma robótica modular orientada a la dramatización Diseñar una arquitectura lógica y física basada en el modelo BDI Módulo de procesamiento Módulo de manipulación Módulo audiovisual Diseñar y ejecutar pruebas de integración Módulo de movilidad Realizar una validación operativa
RETOS Entender el modelo de agentes BDI Familiarización con los frameworks Diseño mecánico Integración electrónica, informática y mecánica
METODOLOGÍA
METODOLOGÍA Product Owners Extreme Programming Alejandra González Correal Enrique González Guerrero Scrum Master David Stiven Ávila Scrum Team Miguel Ángel Bermeo Fabián Andrés Merchán Reuniones semanales con el cliente Programación en parejas Validación cruzada
HERRAMIENTAS Scrum Board Versionamiento Repositorio Github (8 Repositorios) Pivotal Tracker Google Drive
REQUERIMIENTOS
RECOLECCIÓN Análisis de plataformas comerciales 9 Encuestas a ingenieros y profesores 1 Entrevista a experto robótica 1 Entrevista a experta educación
REQUERIMIENTOS SIGNIFICATIVOS Adaptabilidad Modificabilidad Entendimiento
SOLUCIÓN
PUNTOS CLAVE Modularidad Orientación a servicios Modelo de agentes
MODULARIDAD Adaptabilidad al contexto Escalabilidad Distribución de procesamiento Mantenibilidad Personalización
SERVICIOS Flexibilidad Reusabilidad Escalabilidad Interoperabilidad Mantenibilidad
AGENTES Proactivo Cooperativo Situado Racional Autónomo
SOLUCIÓN ROBOACT Services Oriented Coordinator Agent SOCA Standard Module
ARQUITECTURA
ACTOR Beliefs Configuration Motivation Action Coordinator
ACTOR Configuration Beliefs Sensory Processing World Model Social Model Desires Emotional Model Character Descriptor Action Profiles Emotion Profiles Action Motivation Cooperation Manager Action Decision Subsystem Desires and Intentions Action Modulation Coordinator Event Manager Module Directory Action Generator Comunication Channel
MÓDULO Standard Module Sensory Capture Driver Primitive Action Local Context Controller Communication Channel
SISTEMA Director Script Descriptor Play Generator Script Generator Actor Standard Module Script GUI
NUEVO RETO ¿Cómo utilizar estructuras de control usando composición de servicios? Factory Customized modules Processing Module Standard Module
SISTEMA Director Script Descriptor Play Generator Script Generator Actor Standard Module Script GUI
OBJETIVOS Desarrollar una plataforma robótica modular orientada a la dramatización Diseñar unaarquitectura lógica y física basada enmodelo el modelo Diseñar una lógica y física basada en el BDI Módulo de procesamiento Módulo de manipulación Módulo audiovisual Diseñar y ejecutar pruebas de integración Módulo de movilidad Realizar una validación operativa
PROTOTIPO
REQUERIMIENTOS SIGNIFICATIVOS Apariencia caricaturesca Expresión de Emociones Comunicación Oral Movilidad Manipulador Comunicación Táctil
DESPLIEGUE
MÓDULO DE PROCESAMIENTO EJECUTAR ESCENA CARGAR DESCRIPCIÓN DEL PERSONAJE CARGAR MODELO DEL MUNDO CARGAR DICCIONARIO SEMANTICO CARGAR MODULOS VIRTUALES CARGAR MALAS PALABRAS
MÓDULO DE PROCESAMIENTO DETALLES TÉCNICOS Odroid C 2 Ubuntu Mate 2 Gb RAM Procesador 1. 5 GHz 5 VDC - 2 A(MAX) Java Spring Gradle
OBJETIVOS Desarrollar una plataforma robótica modular orientada a la dramatización Diseñar una arquitectura lógica y física basada en el modelo BDI Módulo deprocesamiento Módulo de manipulación Módulo audiovisual Diseñar y ejecutar pruebas de integración Módulo de movilidad Realizar una validación operativa
MÓDULO AUDIOVISUAL INFORMAR NECESIDAD ACTUALIZAR ESTADO BATERIA DECIR REPRODUCIR VIDEO REPRODUCIR AUDIO PREGUNTAR
MÓDULO AUDIOVISUAL DETALLES TÉCNICOS Java. Script Pantalla táctil Tarjeta de sonido Socket IO HDMI Micrófono Node. JS 800 px x 480 px Parlante HTML CSS 500 m. A
OBJETIVOS Desarrollar una plataforma robótica modular orientada a la dramatización Diseñar una arquitectura lógica y física basada en el modelo BDI Módulo de procesamiento Módulo de manipulación Módulo audiovisual Diseñar y ejecutar pruebas de integración Módulo de movilidad Realizar una validación operativa
MÓDULO DE MOVILIDAD CALIBRAR MOVER NIVEL DE BATERIA
MÓDULO DE MOVILIDAD DETALLES TÉCNICOS Odroid C 2 ADC ● 10 Bits ● 1. 8 V Input 2 PWM ● 10 MHz DC Motors C++ Socket IO 298: 1 Wiring. PI 6 V, 800 m. A 10 Kg
MÓDULO DE MOVILIDAD DETALLES TÉCNICOS Control de velocidad Control seguidor de línea Control proporcional Control PID Encoder Sensores de línea 2 PWM
OBJETIVOS Desarrollar una plataforma robótica modular orientada a la dramatización Diseñar una arquitectura lógica y física basada en el modelo BDI Módulo de procesamiento Módulo de manipulación Módulo audiovisual Diseñar y ejecutar pruebas de integración Módulo demovilidad Realizar una validación operativa
MÓDULO DE MANIPULACIÓN ABRIR CERRAR
MÓDULO DE MANIPULACIÓN DETALLES TÉCNICOS MSP 430 G 2553 PWM UART C Micro servo 10 m. A
OBJETIVOS Desarrollar una plataforma robótica modular orientada a la dramatización Diseñar una arquitectura lógica y física basada en el modelo BDI Módulo de procesamiento Módulo demanipulación Módulo audiovisual Diseñar y ejecutar pruebas de integración Módulo de movilidad Realizar una validación operativa
PRUEBAS
VALIDACIÓN 1 Egresado 1 Usuario no relacionado a áreas de TI 2 Profesores 2 Estudiantes
VALIDACIÓN
OBJETIVOS Desarrollar una plataforma robótica modular orientada a la dramatización Diseñar una arquitectura lógica y física basada en el modelo BDI Módulo de procesamiento Módulo de manipulación Módulo audiovisual Diseñar yyejecutar dede integración Diseñar ejecutarpruebas integración Módulo de movilidad Realizar unavalidaciónoperativa
RESULTADOS
RESULTADOS Implementación exitosa de la arquitectura planteada Desarrollo en C++, java y Java. Script de módulos con los estándares establecidos Ajustes a frameworks del grupo de investigación Desarrollo de un prototipo funcional
CONCLUSIONES ARQUITECTURA La arquitectura propuesta permite: Desacoplar el motor BDI de la ejecución de las acciones Tener redundancia de servicios Ejecutar tareas distribuidas y en paralelo eficientemente Aumentar la tolerancia a fallos Reducir la complejidad del desarrollo Tener flexibilidad
TRABAJOS FUTUROS Agregar un modelo emocional para el actor independiente al del personaje Paralelizar la evaluación de deseos Aumentar la base de conocimiento del actor Explorar la posibilidad de implementar módulos inalámbricos Desarrollar una interfaz de usuario para elaborar los scripts
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